(2007?南通模擬)如圖甲所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對(duì)汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從TI升高到T2,且空氣柱的高度增加了△l,已知加熱時(shí)氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強(qiáng)為p0,問(wèn)此過(guò)程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少?請(qǐng)?jiān)谙旅娴膱D乙的V-T圖上大致作出該過(guò)程的圖象(包括在圖象上標(biāo)出過(guò)程的方向).
分析:由受力分析可知,氣體膨脹過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變,氣體對(duì)外做功,則由熱力學(xué)第一定律可求得內(nèi)能的變化;
因壓強(qiáng)不變,氣體做等壓變化,則可知體積與熱力學(xué)溫度成正比,即可得出V-T圖象.
解答:解:由受力分析和做功分析知,在氣體緩緩膨脹過(guò)程中,活塞與砝碼的壓力對(duì)氣體做負(fù)功,大氣壓力也對(duì)氣體做負(fù)功;
外界對(duì)氣體所做的功W=-mg△l-p0S△l;
根據(jù)熱力學(xué)第一定律得:△U=W+Q=-mg△l-p0S△l+Q;
氣體做等壓變化,則體積隨熱力學(xué)溫度成正比變化,V-T圖所圖所示:
點(diǎn)評(píng):本題應(yīng)靈活找出氣體對(duì)外所做的功即為活塞重力及大氣壓力所做的功,應(yīng)注意W為負(fù)值;同時(shí)注意V-T圖象中接近熱力學(xué)O點(diǎn)的位置應(yīng)為虛線.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?南通模擬)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上,對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖象如圖乙(sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)拉力F的平均功率;
(2)t=4s時(shí)物體的速度v.

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(2007?南通模擬)如圖所示,一傾角為30°的光滑斜面底端有一與斜面垂直的固定擋板M,物塊A、B之間用一與斜面平行輕質(zhì)彈簧連結(jié),現(xiàn)用力緩慢沿斜面向下推動(dòng)物塊B,當(dāng)彈簧具有5J彈性勢(shì)能時(shí)撤去推力釋放物塊B;已知A、B質(zhì)量分別為mA=5kg、mB=2kg,彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為E F=
12
kx2
,其中彈簧的勁度系數(shù)k=1000N/m,x為彈簧形變量,g=10m/s2,求:
(1)當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí),物塊B的速度大。
(2)物塊A剛離開擋板時(shí),物塊B的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?南通模擬)如圖所示,質(zhì)量m=60kg的高山滑雪運(yùn)動(dòng)員,從A點(diǎn)由靜止開始沿滑雪道滑下,從B點(diǎn)水平飛出后又落在與水平面成傾角θ=37°的斜坡上C點(diǎn).已知A、B兩點(diǎn)間的高度差為h=25m,B、C兩點(diǎn)間的距離為s=75m,已知sin37°=0.6,取g=10m/s2.求:
(1)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大。
(2)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?南通模擬)如圖所示,輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接,mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,物體A、B、C及C與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì),若要用力將C物拉動(dòng),則作用在C物上水平向左的拉力最小為(取g=10m/s2)( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2007?南通模擬)為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離.我國(guó)公安部門規(guī)定:高速公路上行駛汽車的安全距離為200m,汽車行駛的最高速度為120km/h.請(qǐng)你根據(jù)下面提供的資料,通過(guò)計(jì)算來(lái)說(shuō)明安全距離為200m的理論依據(jù).
資料一:駕駛員的反應(yīng)時(shí)間:0.3s-0.6s之間
資料二:各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù):
路面 動(dòng)摩擦因數(shù)
干瀝青與混凝土路面 0.7-0.8
干碎石路面 0.6-0.7
濕瀝青與混凝土路面 0.32-0.4
(1)在計(jì)算中駕駛員的反應(yīng)時(shí)間應(yīng)該取多少?為什么?
(2)在計(jì)算中路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)該取多少?為什么?
(3)通過(guò)你的計(jì)算來(lái)說(shuō)明200m為必要的安全距離.

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